Ulykke ved atomkraftværket i Fukushima 1 | |
---|---|
Fotografi af stationen den 16. marts 2011 (blok 1-4 fra højre mod venstre). Du kan se ødelæggelsen fra eksplosioner ved kraftenhed nr. 1, nr. 3 og nr. 4 samt et spor af radioaktiv damp gennem åbningen i reaktorrummet i enhed nr. 2 | |
Type | Strålingsulykke |
årsag | svigt af nødudstyr forårsaget af jordskælv og tsunami |
Land | Japan |
Placere | Okuma , Fukushima |
datoen | 11. marts 2011 |
Tid | 14:46 JST (05:46 UTC ) |
død | 1 fra langtidsvirkninger af stråling |
Mediefiler på Wikimedia Commons |
Ulykken på Fukushima-1 atomkraftværket er en strålingsulykke af maksimum, niveau 7 på International Nuclear Event Scale (INES), som begyndte fredag den 11. marts 2011 som følge af det kraftigste jordskælv i historien Japan og den efterfølgende tsunami . Oversvømmelser af kældre, hvor koblingsanlæg , backup-generatorer og batterier var placeret, førte til en fuldstændig mørklægning af stationen og svigt af nødkølesystemer. Der var en nedsmeltning af nukleart brændsel i reaktorerne i kraftenhed nr. 1-3, akkumulering af brint som et resultat af damp-zirconium-reaktionen og eksplosionereksplosiv blanding ved kraftenhed nr. 1, nr. 3 og nr. 4. For det meste flygtige radioaktive grundstoffer , såsom jod og cæsiumisotoper , blev frigivet til miljøet , hvis frigivelsesvolumen udgjorde 20% af emissionerne fra Tjernobyl ulykke .
Selvom der ikke er rapporteret et eneste tilfælde af akut strålesyge , øger den øgede eksponering af akutpersonale risikoen for onkologiske sygdomme blandt dem, som er langsigtede konsekvenser af eksponering. Den japanske regering har bekræftet flere tilfælde af sådanne sygdomme, og en af dem førte til en persons død i 2018. Omkring 164 tusinde mennesker blev evakueret fra de forurenede områder . Samtidig døde 50 alvorligt syge patienter under evakueringen fra sygehusene på grund af manglende omsorg. I årene efter evakueringen skete der 2.304 for tidlige dødsfald på grund af fysisk og psykisk stress og dårlig læge- og sygepleje, hovedsagelig blandt de ældre, der blev evakueret. I december 2013 blev atomkraftværket officielt lukket. På stationens område arbejdes der på at fjerne følgerne af ulykken. Tokyo Electric Power Company ( TEPCO) anslår, at det kan tage op til 40 år at bringe anlægget til en stabil, sikker tilstand. De forventede omkostninger for hele rækken af foranstaltninger, inklusive kompensation til evakuerede, vil ifølge officielle skøn beløbe sig til op til 22 billioner yen .
Fukushima Daiichi atomkraftværket (Fukushima-1) ligger 220 km nord for Tokyo , i præfekturet af samme navn , på grænsen til landsbyerne Futaba og Okuma . Stationen var et af de første atomkraftværker bygget i Japan og det første bygget efter ordre fra Tokyo Electric Power Company (TEPCO) . Atomkraftværket drev seks kraftenheder med kogende vandreaktorer [1] . I 2011 var TEPCO en af de største virksomheder i sin sektor og producerede en tredjedel af al elektricitet i Japan [2] .
Blok #1 | Blok #2 | Blok #3 | Blok nummer 4 | Blok nummer 5 | Blok nr. 6 | |
---|---|---|---|---|---|---|
Reaktoranlægsmodel _ | BWR3 | BWR4 | BWR4 | BWR4 | BWR4 | BWR5 |
Indeslutningstype _ | MARK I | MARK I | MARK I | MARK I | MARK I | Mark II |
Elektrisk strøm | 460 MW | 784 MW | 784 MW | 784 MW | 784 MW | 1100 MW |
Start af drift | 26/03/1971 | 18.07.1974 | 27.03.1976 | 10/12/1978 | 18.04.1978 | 24/10/1979 |
Leverandør af reaktoranlæg | General Electric | General Electric, Toshiba |
Toshiba | Hitachi | Toshiba | General Electric, Toshiba |
Den 11. marts 2011 kl. 14:46 lokal tid indtraf det største chok af det store østlige Japans jordskælv med en styrke på 9 enheder med et epicenter beliggende 180 km fra Fukushima Daiichi atomkraftværket [3] . På det tidspunkt fungerede kraftenhederne nr. 1-3 ved nominel kapacitet, og kraftenhederne nr. 4-6 blev lukket ned for tankning og vedligeholdelse. Jordskælvet førte til en øjeblikkelig automatisk lukning af driftsreaktorerne. Ødelæggelsen af højspændingsudstyr og transmissionsledningsstøtter forårsaget af jordskælvet førte til tab af ekstern strømforsyning til stationen, hvorefter backup dieselgeneratorer automatisk blev startet [4] . En analyse af driften af stationen før ankomsten af tsunamibølgen viste, at NPP som helhed modstod virkningen af seismiske stød [5] .
Som et resultat af forskydningen af sten blev havbunden deformeret med sin stigning med 7-10 meter, hvilket forårsagede flere tsunamibølger [6] . Den første bølge 4 meter høj [7] nåede stationen 40 minutter efter hovedchokket, og klokken 15:35 ankom den anden bølge 14-15 meter høj [7] , som oversteg højden af den beskyttende dæmning, designet til en bølge på 5,5 meter [7 ] og niveauet af selve kernekraftværket. Tsunamibølgen skyllede de tunge tanke, udstyr og køretøjer, der stod udenfor, væk og nåede bygningerne fjernt fra kysten og efterlod en masse strukturelt affald [8] . Oversvømmelsen førte også til menneskelige ofre: to TEPCO-medarbejdere, der var i turbinebygningen til den fjerde kraftenhed, blev overhalet af bølgende vand og døde [9] .
Stationen var på ingen måde beskyttet mod en katastrofe af denne størrelsesorden, som følge af hvilken kritisk udstyr blev beskadiget, der sikrede sikker afkøling af reaktorerne [10] . Landpumperne til havvand, som var den ultimative køleplade til både reaktorerne selv og til standby-dieselgeneratorer, svigtede. Vandet oversvømmede kældrene i turbinebygningerne, som rummede dieselgeneratorsæt, AC- og DC - koblingsudstyr og lagerbatterier. To luftkølede standby-generatorer placeret i stueetagen af den anlægsdækkende lagerfacilitet for brugt brændsel blev ikke oversvømmet, men vandet beskadigede deres elektriske distributionsudstyr [11] [12] [13] . I en sådan situation var en hurtig genoprettelse af strømforsyningen umulig [13] . Af alle reservestrømkilderne havde personalet til deres rådighed DC-batterier af kraftenhed nr. 3, 5, 6 og en luftkølet dieselgenerator af enhed nr. 6 [14] . Ifølge den parlamentariske kommission var TEPCO absolut uforberedt på en ulykke af denne størrelsesorden, og stationens skæbne var allerede givet [15] .
Belysningen på blokkontrolpanelerne gik ud, og indikationen af instrumenterne forsvandt. Oplysninger om stationens tilstand ophørte også med at blive vist på monitorerne i det sikre kontrolcenter, som husede krisecentret, ledet af stationslederen Masao Yoshida . Det vigtigste kommunikationsmiddel på atomkraftværker - mobil PHS-telefoni - virkede ikke [16] , og den eneste måde at kommunikere på var kablet telefonkommunikation. Personalet ved kraftenhederne skulle genlæse nødinstruktioner ved lyset af lommelygter, men de indeholdt ingen instruktioner vedrørende en fuldstændig mørklægning. Derudover er dokumentationen udarbejdet ud fra den antagelse, at alle kritiske instrumentaflæsninger vil være tilgængelige. Erkendelsen kom til stationens personale og leder Yoshida, at den nuværende situation oversteg alle tidligere forudsatte scenarier for alvorlige ulykker [17] . I mangel af relevante procedurer blev personalet tvunget til i vid udstrækning at handle ud fra deres egen forståelse af situationen [18] .
I starten var den sværeste situation ved blok nr. 1, men det blev ikke umiddelbart indset. Før ankomsten af tsunamien blev varmen fra den resterende energifrigivelse fra reaktoren udført ved hjælp af to uafhængige isolationskondensatorer (Isolation Condencer - IC) [19] . IC-systemet er i stand til at køle reaktoren i ca. 10 timer på grund af kølevæskens naturlige cirkulation . Når systemet er i drift, passerer dampen fra reaktoren gennem varmevekslerrør, der er placeret under vand i kondensatortanken, hvor den, afkøling, kondenserer , og kondensatet drænes tilbage i reaktoren. Rent vand fra tanken koger gradvist væk, og dampen ledes ud i atmosfæren. Under drift bruger systemet ikke elektricitet, men for at starte cirkulationen er det nødvendigt at åbne den elektriske ventil [20] . Da instruktionerne begrænser reaktorens afkølingshastighed, slukkede operatørerne næsten øjeblikkeligt den ene kondensator og, før tsunamien ankom, startede og stoppede den anden flere gange [21] . Efter tab af strømforsyning og følgelig indikationen på kontrolpanelet kunne personalet ikke entydigt bestemme systemets tilstand [18] .
Som undersøgelsen viste, havde IC-systemet ikke fungeret siden stationens fuldstændige blackout. Ifølge TEPCO-analysen, bekræftet af regeringskommissionen og IAEA , lukkede alle ventiler i IC-kredsløbet automatisk på grund af de særlige forhold ved logikken i kontrolsystemet under strømsvigt, inklusive dem, der skulle være konstant åbne [22] [ 23] [24] . Ingen af personalet på ulykkestidspunktet var klar over denne mulighed [25] .
Uden at vide den nøjagtige tilstand af IC-systemet, antog operatørerne ikke desto mindre, at det stadig fjernede varme fra reaktoren [26] . Men klokken 18:18, da strømmen af nogle enheder spontant genoprettes, lyser indikatorerne for den lukkede position af ventilen på kontrolpanelet. Efter at have drejet de tilsvarende kontroltaster hen over reaktorbygningen, dukkede et spor af damp op i et stykke tid og forsvandt derefter fra kondensatortanken IC [27] . Tilsyneladende var det allerede for sent at aktivere systemet, da cirkulationen i det blev blokeret af brinten dannet under damp-zirconium-reaktionen [28] [29] . Disse nøgleoplysninger blev ikke tilstrækkeligt formidlet til ledelsen af krisecentret, hvor man stadig mente, at reaktoren var ved at køle ned [30] . Først efter at baggrundsstrålingen nær reaktorbygningen nåede 1,2 mSv /h kl. 21:51 [31] og et øget tryk i indeslutningen blev registreret kl. 23:53 , blev faren ved situationen ved den første kraftenhed indlysende [32] .
Ifølge Masao Yoshida kunne ingen af metoderne beskrevet i nødinstruktionerne til at levere vand til reaktorerne anvendes i den nuværende situation. De fleste af nødforanstaltningerne krævede strømforsyning, og muligheden for at bruge en stationær dieselbrandslukningspumpe var tvivlsom, da tankene, hvorfra det tog vand, var placeret på gaden og højst sandsynligt blev beskadiget af en naturkatastrofe. Yoshidas foreslåede metode bestod i at bruge konventionelle brandbiler , hvis manchetter kunne forbindes til udgangene på brandslukningssystemet placeret uden for turbinebygningerne [33] .
Muligheden for at levere vand til reaktoren fra et stationært brandslukningsanlæg var ikke forudsat i det oprindelige design af stationen og blev implementeret i 2002 ved at installere jumpere mellem de tilsvarende rørledninger. Yderligere udtag af brandslukningssystemet på ydervæggene af møllebygningerne blev installeret i 2010, kun 9 måneder før ulykken. Konklusionerne var kun beregnet til genopfyldning af vandforsyninger, og brugen af brandbiler til at fodre reaktoren blev ikke overvejet i instruktionerne, da man mente, at en dieseldrevet brandpumpe var uafhængig af strømkilder og var tilgængelig under alle omstændigheder [ 34] . Således var Yoshidas beslutning improviseret, proceduren var ikke fastlagt på forhånd, og personalets opgaver blev ikke fordelt, hvilket i sidste ende førte til en betydelig forsinkelse i tilførslen af vand til reaktoren [35] .
Der var tre brandbiler på stationen, ejet af entreprenørfirmaet Nanmei, hyret af TEPCO. Et køretøj var til at begynde med, det andet køretøj krævede at rydde affald fra vejen for at bevæge sig, og det tredje køretøj blev stærkt beskadiget af tsunamien [36] . Organisatorisk var brandslukningsopgaver på atomkraftværker delt: TEPCO-personale var ansvarlige for brandsikkerheden inde i værkets lokaler, og Nanmei for lignende arbejde i det tilstødende område [37] . Ingen af NPP-personalet var uddannet til at betjene en brandbil, og Nanmei-personale var ikke autoriseret til at arbejde i omgivelser med eksponering for ioniserende stråling . TEPCO blev tvunget til at bede Nanmei om at hjælpe med at udføre farligt arbejde uden for kontraktens rammer. Fra to til fire om morgenen fortsatte eftersøgningen af slukningssystemets indgange til møllebygningen. Kun med hjælp fra en arbejder, der tidligere havde deltaget i deres installation, blev inputtet fundet under murbrokkerne forårsaget af tsunamien [38] . Brandbilerne kunne ikke levere vand til reaktoren, mens denne var under højt tryk [39] . Men kl. 02:45 den 12. marts faldt trykket i reaktoren pludselig fra 6,9 MPa til 0,8 MPa uden nogen handling fra personalet, hvilket tydede på alvorlig skade på reaktorens trykbeholder [40] . Først klokken 05:46, mere end 14 timer efter svigtet af kølesystemerne, var det muligt at etablere en stabil vandforsyning til reaktoren i den første kraftenhed [41] . Ifølge analyse efter ulykken er det sandsynligt, at kun en lille del af fødevandet nåede reaktoren [42] .
Kort før midnat den 11.-12. marts lykkedes det for stationspersonalet at genoprette indikationen af nogle instrumenter ved hjælp af en lille mobil generator fundet hos entreprenøren. Trykket i indeslutningen af den første kraftenhed var 0,6 MPa (abs.), hvilket oversteg den maksimalt tilladte værdi på 0,528 MPa (abs.) [43] . Klokken 00:55 rapporterede Yoshida, som krævet af proceduren, til TEPCO Crisis Center i Tokyo om nødsituationen og behovet for at lette trykket. Den dag i dag var TEPCO ikke stødt på et utilsigtet udslip af radioaktive stoffer i atmosfæren, og ledelsen besluttede også at søge støtte fra den japanske regering. Premierminister Naoto Kan og minister for økonomi, handel og industri Banri Kaieda gav deres samtykke, klar over faren for, at indeslutningen bliver ødelagt. Det blev besluttet at udføre nulstillingen efter den officielle meddelelse om operationen til lokalbefolkningen, som var planlagt til kl. 03:00 samme nat [44] . 02:30 viste regelmæssige trykmålinger i indeslutningen en værdi på 0,840 MPa (abs.) [45] .
Klokken tre om morgenen annoncerede Japans regering på en pressekonference den forestående frigivelse af pres fra indeslutningen af atomkraftværket [45] . I mellemtiden var strålingssituationen forværret, og for at komme ind i reaktorbygningen var det nødvendigt at klargøre overalls med et lukket åndedrætssystem. Derudover var det nødvendigt at planlægge arbejdet under hensyntagen til manglen på belysning og strøm til elektriske og pneumatiske ventiler [46] . Den papirdokumentation, der var nødvendig for planlægningen, skulle søges på eget ansvar i administrationsbygningen, hvortil passage var forbudt under jordskælv [47] . Den japanske regering kunne dog ikke objektivt vurdere alle vanskelighederne ved at arbejde på nødatomkraftværket, landets ledelse var irriteret over den "langsomme" gennemførelse af den planlagte begivenhed [48] , og Naoto Kan besluttede at besøge værket personligt for at finde ud af årsagen til forsinkelserne [49] .
Om morgenen den 12. marts fik Masao Yoshida pludselig kendskab til premierministerens forestående ankomst og besluttede at møde ham personligt [48] . På et møde, der varede omkring en time, krævede Naoto Kan, at trykaflastning blev implementeret så hurtigt som muligt, og Masao Yoshida rapporterede om de vanskeligheder, man stødte på på stationen. Det var først efter Yoshida meddelte, at opgaven ville blive fuldført, selvom det krævede dannelsen af en "selvmordsgruppe" [50] , at premierministeren blev beroliget . Operationen blev lovet at være afsluttet kl. 9:00 [51] .
Efter at TEPCO modtog en rapport om evakuering af befolkningen fra nærliggende bosættelser klokken ni om morgenen, gik den første gruppe af NPP-medarbejdere, der lyste vej med lanterner, op på anden sal i reaktorbygningen og klokken 09:15 åbnede de manuelt. en af ventilationssystemets ventiler. Den anden gruppe forsøgte at nå en anden ventil placeret i kælderen, men på grund af høje niveauer af stråling måtte de vende halvvejs tilbage af frygt for at overskride den maksimale dosis på 100 mSv [52] . Der var ikke andet tilbage end at finde en måde at tilføre trykluft til den pneumatiske aktuator af den resterende ventil gennem standardsystemet. Først kl. 12.30 var det muligt at finde den nødvendige kompressor fra en af entreprenørerne på NPP-stedet. Kl. 14:00 blev kompressoren tilsluttet trykluftsystemet, og styremagneten på ventilationsventilens pneumatiske drev blev drevet ved hjælp af en mobil generator . Den hurtige reduktion af trykket i indeslutningen bekræftede operationens succes [53] .
I modsætning til nødbrug af brandbiler til at køle reaktoren, foreslog nødinstruktioner brug af et boreret nødvandsforsyningssystem [54] . I det elektriske system af den første og anden kraftenhed var det muligt at finde et koblingsudstyr, der ikke var beskadiget af vand, der var i stand til at konvertere en spænding på 6 kV fra en mobil generator og derved drive pumperne i dette system (spænding på 480 V), hvilket ville tillade afkøling af reaktorerne ved højt tryk i dem (denne strategi blev senere anerkendt som tvivlsom, da forsyningen af boreret vand leveret af disse pumper kun var 15,5 m³ [55] ). En højspændingsgenerator blev leveret til bygningen af den anden kraftenhed, og 40 personer var involveret i manuelt at strække flere hundrede meter tungt strømkabel langs stationens korridorer [56] .
Næsten umiddelbart efter at højspændingsgeneratoren var tilsluttet og startet, blev der klokken 15:36 hørt en eksplosion ved den første kraftenhed [57] . Årsagen til eksplosionen er brint dannet som følge af damp-zirconium reaktionen [58] . Tre TEPCO-ansatte og to Nanmei-ansatte blev såret i eksplosionen og blev evakueret [59] . Fragmenter af strukturer var spredt rundt om kraftenheden, hvilket beskadigede midlertidige kabler og brandslanger, og strålingssituationen blev betydeligt forværret [60] . Masao Yoshida var forfærdet over det, der var sket, da han nu havde brug for at omorganisere det arbejde, der så ud til allerede at være afsluttet [61] .
Forud for eksplosionen havde ingen af stationens personale eller personale på krisecentrene mistanke om muligheden for en brinteksplosion uden for indeslutningen [62] . Desuden blev et sådant scenario ikke taget i betragtning i IAEA- eller NEA/OECD- dokumenterne [63] . Foranstaltninger til brinteksplosionssikkerhed blev kun implementeret inde i indeslutningen, som var fyldt med nitrogen for at skabe en inert atmosfære [62] . Nu stod personalet over for opgaven at forhindre mulige eksplosioner i anden og tredje blok. Oprindeligt skulle det bore ventilationshuller i bygningskonstruktioner, men på grund af den høje risiko for detonation på grund af en utilsigtet gnist, blev denne idé hurtigt opgivet. Udblæsningspaneler var tilvejebragt i væggene i reaktorbygningerne, designet til at beskytte bygningen mod for stort tryk indefra. Panelerne på Fukushima-atomkraftværket blev yderligere forstærket for at undgå utilsigtet åbning under jordskælv og krævede et værktøj til at fjerne dem. TEPCO bestilte vandstråleskæremaskiner , men på grund af efterfølgende begivenheder, da de kunne leveres til atomkraftværker, var behovet for installationer ikke længere [64] .
Efter eksplosionen tog det flere timer at genoprette vandforsyningen til reaktoren i den første enhed, rydde affald og udskifte beskadigede brandslanger. Selv om deres ruder var knust, forblev brandbilerne i drift. I forbindelse med udtømningen af renset vand var det nødvendigt at overføre vandindtaget fra brandbiler til havvand, hvis nærmeste kilde viste sig at være omskifterkammeret til ventilerne på den tredje kraftenhed, der blev oversvømmet under tsunamien [ 65] . Gennem medarbejdernes indsats lykkedes det at starte brandpumper klokken 19:04 [66] . Kort forinden blev situationen på atomkraftværket diskuteret i premierministerens kontor i Tokyo. Efter at have modtaget information om eksplosionen besluttede Naoto Kan at udvide evakueringszonen fra 10 til 20 km fra stationen, selvom der ikke var nogen evakueringsplaner for denne zone. Statsministeren var også i tvivl om at bruge havvand til at køle reaktorer og spurgte, om det ville give problemer med subkritisk kontrol . Dette spørgsmål skabte en del forvirring blandt de tilstedeværende, som frygtede, at hvis Kahns tvivl ikke blev fjernet, ville dette forværre situationen på stationen [67] . Mellem møderne ringede TEPCOs vicepræsident Ichiro Takekuro direkte til Yoshida og fik at vide, at vandforsyningen allerede var begyndt. Da Takekuro mente, at brugen af havvand skulle besluttes på højeste niveau, beordrede Takekuro, at pumperne skulle stoppes. Yoshida, der så alvoren og uforudsigeligheden af situationen på atomkraftværket, traf en uafhængig beslutning og efter at have rapporteret til ledelsen om at stoppe vandforsyningen beordrede han sine underordnede til at fortsætte arbejdet. Til sidst blev der givet officiel tilladelse, og TEPCO annoncerede starten af havvandsforsyningen til reaktorerne kl. 20:20, selvom pumperne faktisk havde kørt i mere end en time [68] .
Mens kampen mod ulykken på enhed 1 stod på, forblev situationen på enhed 2 og 3 relativt stabil. Disse enheder brugte et kølesystem bestående af en dampturbine og en pumpe forbundet til den ( Eng. Reactor Core Isolation Cooling - RCIC). Turbinen blev drevet af damp fra reaktoren, og en pumpe leverede kølevand fra kondensattankene til reaktoranlægget [69] . Jævnstrøm var påkrævet til styring og regulering, men i begyndelsen klarede systemet, selv på en helt strømløs anden strømenhed, sine funktioner [70] , da det blev aktiveret manuelt kun få minutter før strømsvigtet [71] .
Så tidligt som den 12. marts, ved den tredje strømenhed, på trods af tilstedeværelsen af jævnstrøm, slukkede RCIC-systemet spontant. Da kølevæskeniveauet i reaktoren faldt, blev nødefterfyldningssystemet (High Pressure Coolant Injection - HPCI) automatisk tændt. HPCI-systemet, selvom det er designet på samme måde som RCIC, har en væsentlig højere ydeevne og er ikke beregnet til langvarig nedkøling af reaktoren. På grund af tilførslen af en stor mængde kølevand faldt trykket i reaktoren til 0,8 MPa, og HPCI-turbinen kørte med reduceret hastighed. Da driften af systemet uden for driftsområdet var upålidelig, besluttede personalet i den tredje enhed at levere vand til reaktoren fra en stationær dieseldrevet brandpumpe. For at gøre dette var det planlagt at opretholde et reduceret tryk i reaktoren ved at åbne dens sikkerhedsventiler. Disse intentioner blev ikke korrekt kommunikeret til superintendent Yoshida [72] .
Den 13. marts begyndte operatørerne af den tredje blok at implementere deres strategi. 02:42 blev HPCI-systemet manuelt lukket ned ved et reaktortryk på 0,580 MPa [73] , men forsøg på at åbne sikkerhedsventilen var forgæves. Det er højst sandsynligt, at batterierne på dette tidspunkt ikke længere kunne levere den nødvendige strøm til at drive ventilen. Trykket i reaktoren begyndte at stige og nåede 4,1 MPa kl. 03:44, hvilket væsentligt oversteg brandslukningspumpens evner [74] . De backup-batterier, der bruges i Fukushima til at styre systemer som HPCI, kan ikke transporteres i hånden. Det er usandsynligt, at personalet, selv efter at have fundet et sådant batteri, kunne levere det til installationsstedet [75] .
Efter endelig at have lært om situationen ved Unit 3 kl. 03:55, fandt Masao Yoshida ingen anden måde at køle reaktoren på end at bruge brandbiler. I første omgang var det planlagt at tilføre havvand på samme måde som i den første enhed, og ved 7-tiden spændte personalet og tilsluttede de nødvendige brandslanger [76] . Omtrent samtidig ringede TEPCOs operationsdirektør til Yoshida fra premierministerens kontor og gav udtryk for sin mening om, at man burde prioritere brugen af demineraliseret vand. Yoshida tog denne instruktion ganske alvorligt og troede, at den kom fra premierministeren selv, selvom den ikke var det. Personalet måtte rydde murbrokkerne foran ferskvandstankene og trække slangerne fra brandbiler til dem [77] . Sideløbende indsamlede TEPCO-personalet 10 batterier fra private køretøjer parkeret ved stationen [76] . Klokken 09:08 lykkedes det dem at forbinde batterierne til kontrolpanelet, skabe en spænding på 120 V og åbne sikkerhedsventilerne på reaktoren i den tredje blok. Trykket faldt hurtigt til 0,46 MPa, og kl. 09:25, mere end 7 timer efter nedlukningen af HPCI, blev der tilført vand til reaktoren [78] [79] . Friskvandsforsyningen var lav, og et skifte til havvand var til sidst uundgåeligt, hvilket blev gjort kl. 13:12 samme dag [80] .
Såvel som ved den første enhed lykkedes det for personalet at frigøre mediet fra indeslutningen, hvor trykket faldt fra 0,63 MPa (abs.) kl. 09:10 til 0,27 MPa (abs.) ved 10:55 [81] . Kun en af de to ventiler i afgangsledningen kunne åbnes manuelt, trykluft var påkrævet for at holde den anden ventil åben. I første omgang brugte personalet trykluftcylindre til dette, derefter mobile kompressorer. Disse bestræbelser var ikke tilstrækkeligt effektive, trykket i indeslutningen steg periodisk i løbet af dagen og nåede 0,52 MPa (abs.) ved 07:00 den 14. marts [82] .
Ved 6-tiden den 14. marts blev Masao Yoshida mere og mere bekymret over muligheden for en brinteksplosion ved den tredje enhed af atomkraftværket. Der var grunde nok til dette: den sandsynlige dræning af kernen, en stigning i strålingsniveauet nær reaktorbygningen, udseendet af damp bag dens døre og en stigning i trykket i indeslutningen - alt var det samme som tidligere på kl. første kraftenhed [83] . Klokken 6:30 beordrede Yoshida fjernelse af alle arbejdere fra stedet ved blokken, men situationen med havvandskøling krævede aktiv handling. Vandreserverne i koblingskammeret i den tredje blok, hvorfra vand blev hentet og til afkøling af den første reaktor, var ved at løbe tør. Allerede klokken 07:30 måtte Yoshida genoptage arbejdet. Adskillige ankommende brandbiler blev brugt til at bringe vand direkte fra havet og løftede det til en højde på over 10 meter [84] [83] .
Arbejdet med at organisere en uafbrudt tilførsel af havvand til reaktorerne var aktivt i gang, da der klokken 11:01 skete en brinteksplosion ved den tredje kraftenhed. Eksplosionen sårede fire TEPCO-ansatte og tre Nanmei-ansatte samt fire medlemmer af brandvæsenet i de japanske selvforsvarsstyrker , som ankom for at hjælpe atomkraftværkets personale [85] . Afkølingen af reaktorerne blev endnu en gang afbrudt, og på grund af den vanskelige strålingssituation og fortsatte efterskælv var det først muligt at genoprette den om aftenen samme dag (kl. 16:30 blok nr. 3, kl. 19:57 blok nr. 2, klokken 20:30 nr. 1) [86] .
Overraskende nok fungerede RCIC-systemet i den anden strømenhed indtil da uden nogen strømforsyning, men dets ydeevne var faldende. Tidligere, den 12. marts kl. 04:00, på grund af udtømningen af kondensat, som blev pumpet ind i reaktoren af RCIC-pumpen, blev systemets vandindtag skiftet til Mark-I indeslutningskondenseringskammeret (tankform - torus ). Cirkulationen af kølevæsken gennem reaktoren begyndte at passere gennem et lukket kredsløb, og hele systemet blev gradvist opvarmet. Omkring 13:25 den 14. marts faldt niveauet af kølevæske i reaktoren i den anden enhed, og der var alle tegn på, at RCIC-systemet var lukket ned [87] .
Nu, ved den anden blok af stationen, var det påkrævet at implementere de samme foranstaltninger som ved blok nr. 1 og nr. 3, det vil sige at trykke reaktoren og indeslutningen af og begynde at levere vand til brandbiler. Masao Yoshida mente, at trykket i indeslutningen først skulle reduceres, fordi på grund af den lange drift af RCIC, var trykket og temperaturen i kondensationskammeret for højt til effektivt at modtage damp fra reaktoraflastningsventilerne. I en sådan situation truede deres opdagelse med at ødelægge kammeret [88] . Forsøg på at åbne den pneumatisk aktiverede ventil på indeslutningsudløbsledningen fortsatte uden held indtil kl. Formand for Nuklear Sikkerhedskommission Haruki Madarame og TEPCO-præsident Shimizu Masataka beordrede Yoshida til at åbne reaktorens sikkerhedsventiler uden at vente på, at operationen var fuldført . 16:34 tilsluttede personalet bilbatterierne til kontrolpanelet, men på grund af problemer med ventildrevet og på grund af den høje temperatur i kondensationskammeret faldt trykket i reaktoren til 0,63 MPa først kl. 19:03 . Herefter blev der sat brandbiler i gang klokken 19:57. Inden da, kl. 18:50, vidnede aflæsninger af vandstanden i reaktoren om fuldstændig dræning af kernen [90] . På trods af alle forsøg på at frigøre mediet fra indeslutningen nåede trykket i det 0,482 (abs.), kl. 22:50, hvilket oversteg den maksimalt tilladte 0,427 (abs.) [91] . Allerede efter ulykken kom det frem, at sikkerhedsmembranen på ventilationskanalen ikke var sprængt [92] .
Personalet stødte konstant på problemer, mens de holdt lavt tryk i reaktoren i den anden blok, forsyningen fra brandbiler blev periodisk afbrudt, og Yoshida begyndte seriøst at overveje muligheden for at evakuere det meste af personalet fra anlægget på grund af risikoen for ødelæggelse af indeslutningen [93] . Natten til den 14/15 marts diskuterede TEPCO-præsident Shimizu spørgsmålet med minister Kaieda, der tog det som en anmodning om fuldstændigt at evakuere atomkraftværket [94] .
Klokken tre om morgenen den 15. marts blev premierminister Kahn informeret om en mulig evakuering fra stationen, og han afviste straks dette forslag som absolut uacceptabelt [94] . Allerede før denne anmodning havde Kahn en vedvarende mistillid til TEPCO og tvivlede på tilstrækkeligheden af de foranstaltninger, der blev truffet for at håndtere ulykken. 05:30 ankom premierministeren til TEPCO-krisecentret i Tokyo og annoncerede officielt etableringen af et fælles (regeringen og TEPCO) ulykkeshåndteringscenter [95] . Ifølge embedsmænd tillod dette regeringen yderligere at tage kontrol over situationen [96] .
I mellemtiden, på atomkraftværket, efter at personalet på det næste arbejdsskift ankom til den tredje enhed den 15. marts, selv gennem deres beskyttelsesmasker, hørte medarbejdere kl. 06:10 lyden af en kraftig eksplosion. Snart blev de beordret til at vende tilbage til et sikkert kontrolrum. Da personalet gik ud på gaden, så de ødelæggelsen af reaktorbygningen til den fjerde kraftenhed og en masse affald, der gjorde det svært at flytte. Personalet måtte gå, og de kunne først overføre oplysninger om ødelæggelserne til krisecenteret klokken otte om morgenen [97] . Som det fremgår af undersøgelsen, var årsagen til eksplosionen ved den fjerde kraftenhed brint, som kom gennem ventilationssystemet fra den tredje enhed, da sidstnævnte luftede miljøet fra indeslutningen. Der var ingen brintkilde ved selve den fjerde enhed, brændstoffet fra reaktoren blev losset, og der var nok vand i brugtbrændselspuljen [98] .
Masao Yoshida hørte om eksplosionen kort efter seks om morgenen, men han var endnu ikke klar over ødelæggelsen af den fjerde blok. Aflæsningerne af tryksensoren i kondensationskammeret i den anden kraftenhed faldt på samme tid til nul, og Yoshida mente, at eksplosionen fandt sted inde i indeslutningen af enhed nr. 2 [99] [100] . Dette tvang ham til at instruere medarbejderne i at gemme sig på steder med den lavest mulige strålingsbaggrund nær atomkraftværket Fukushima Daiichi, indtil situationen stabiliserer sig. Men klokken syv om morgenen rejste 650 mennesker i stedet til Fukushima-daini atomkraftværket [101] [102] . I nogen tid var der kun 50 ansatte tilbage for at eliminere ulykken : lederne af krisecentret, ingeniører og arbejdere, hvis tilstedeværelse var nødvendig [100] . Det evakuerede personale begyndte først at vende tilbage til atomkraftværket ved middagstid samme dag [101] .
Der var ingen eksplosion ved den anden blok af stationen. Selvom brændstoffet var beskadiget og en damp-zirconium-reaktion var i gang, undslap det dannede brint ud i atmosfæren gennem knockout-panelet i reaktorbygningen. Panelet blev revet fra sin plads og faldt ned på taget af en tilstødende bygning efter en eksplosion på en af naboblokkene [103] [104] . Enhed 2 kan dog have været kilden til en stor del af udledningen til miljøet, da dens indeslutning formodentlig var trykløst mellem 0700 og 1100 [103] [105] .
Efter 15. marts var opmærksomheden rettet mod de brugte nukleare brændselspuljer, da man antog, at uden afkøling kunne vandstanden i dem falde markant. Enhed nr. 4 udgjorde den største risiko i denne henseende, da dens pool indeholdt brændselselementer, der først for nylig var blevet losset fra reaktoren og derfor havde den højeste varme af restenergiafgivelse. Men set fra en helikopter viste poolen i blok nr. 4 sig at være fuld - på grund af det faktum, at den under brændstofpåfyldning var forbundet til reaktorakslen, hvilket skabte en ekstra vandforsyning. Blok nr. 3 blev prioriteret, da dens tilstand var tvivlsom på grund af blokeringer af konstruktioner, der forstyrrede inspektionen. Flere metoder er blevet forsøgt at levere vand til bassinerne: ved hjælp af helikoptere og forskellige brandbiler fra Tokyos brandvæsen, politiet og de japanske selvforsvarsstyrker. På grund af den lave nøjagtighed af disse metoder blev de opgivet til fordel for brugen af entreprenørudstyr - betonpumper , udstyret med en fleksibel og lang bom, som gjorde det muligt nøjagtigt at lede vandet til det rigtige sted [106] .
Før ulykken blev der leveret strøm til kernekraftværket via syv ledninger med spændinger på 66, 275 og 500 kV. På stationen blev den reduceret til 6,9 kV, 480 V og 100 V og blev brugt af forskelligt udstyr [13] [107] . Jordskælvet og tsunamien beskadigede både højspændingsudstyr på transformerstationer og omformer og koblingsudstyr på selve atomkraftværket [108] . Først efter levering af mobilt koblingsudstyr og transformere, samt lægning af midlertidige kabler, blev den eksterne strømforsyning til 1. og 2. strømenhed genoprettet den 20. marts, 9 dage efter ulykkens start, og strømforsyningen til 3. og 4. enhed blev etableret den 26. marts, 14 dage efter blackoutet [109] .
april, for at sikre pumpning af højradioaktivt vand fra de underjordiske strukturer af kraftenheder nr. 1, 2 og 3, annoncerede TEPCO den tvungne udledning i havet af cirka 10 tusinde tons lavradioaktivt vand fra stationens opbevaring af radioaktivt affald. Denne foranstaltning var nødvendig for at frigive volumen til meget aktivt vand, og den japanske regering gav tilladelse til operationen. Ifølge TEPCO kunne frigivelsen af vand kun tilføje 0,6 mSv til strålingsdosis for en person, der ville bo i nærheden af stationen [110] .
Den 17. april 2011 offentliggjorde TEPCO et program med tiltag, der havde til formål at stabilisere situationen ved atomkraftværker. Som et resultat af implementeringen af programmet skulle det opnå en stabil reduktion af strålingsdosishastigheden og kontrollere udledningen af radioaktive stoffer [111] . Til dette formål, fra den 27. juni 2011, begyndte afkøling af reaktorerne at blive udført i et lukket kredsløb: vandet, der strømmede fra reaktorerne, kom ind i kraftenhedernes turbinebygninger, hvorfra det blev taget af pumper, renset på filtre og sendes tilbage til reaktorerne [112] . Derudover var skallerne på blokke nr. 1-3 fyldt med en inert gas, nitrogen [113] .
Efter tsunamien, eksplosioner og kollaps af strukturer blev de almindelige poolkølesystemer ubrugelige. For hver af kraftenhederne skulle der installeres yderligere kølevandskredsløb forbundet med de bevarede stationsrørledninger. Ordningen omfattede en varmeveksler, der adskilte poolvandet og kølevandet, pumper og små ventilatorkøletårne , der fjernede varme til miljøet. Det første sådanne system for blok nr. 2 blev lanceret den 2. juni, og den 10. august blev den sidste afkøling af puljen i blok nr. 1 etableret i henhold til denne ordning [114] .
Den 16. december 2011 blev ulykkesfasen officielt afsluttet [115] , da de ødelagte reaktorer blev overført til en "ækvivalent kold" tilstand, hvor temperaturen i miljøet inde i indeslutningen stabiliserede sig under 100 °C [112] . Ifølge International Nuclear Event Scale (INES) blev ulykken tildelt det maksimale, 7. niveau - "Større ulykke", som tidligere kun blev tildelt én gang under ulykken på Tjernobyl-atomkraftværket [116] [117] [118] .
Det ødelæggende jordskælv og tsunami førte til svigt af de fleste af de stationære strålingsovervågningsposter, og vejenes dårlige tilstand hæmmede i høj grad strålingsudforskning ved hjælp af køretøjer [119] . Derudover fungerede dets dosimetriske udstyr, efter at NPP'et var afbrudt, ikke, og følgelig var der ingen indledende data til at beregne konsekvenserne af en frigivelse [120] . Af disse grunde var udvælgelsen af områder, der skulle evakueres, i de tidlige dage af ulykken baseret på selve stationens tekniske tilstand og ikke på en vurdering af de radiologiske konsekvenser for befolkningen [121] . Den første evakueringsordre fra 3 km-zonen, udstedt den 11. marts, var foranlediget af behovet for at ventilere de tryksatte granater på enhed 1 og 2. Den lange forsinkelse i denne operation forårsagede imidlertid yderligere bekymringer, og efter kl. 05:00 i marts 12 blev evakueringszonen udvidet til en radius på 10 km fra atomkraftværket. Yderligere forværring af situationen, eksplosioner ved blok nr. 1, 3 og 4 førte til endnu en udvidelse af den lukkede zone. Den 15. marts blev dens størrelse begrænset til en radius på 20 km fra stationen, og beboere i 30-kilometer-zonen blev beordret til at forblive indendørs [122] .
Trods de ødelagte veje og trafikpropper forløb evakueringen ret hurtigt. Mange beboere forlod deres hjem inden for få timer efter at have fået kendskab til ordren. På den anden side var mange på grund af den lukkede zones hastigt voksende grænser nødt til at skifte bopæl flere gange. Således måtte 20 % af indbyggerne i byerne tættest på atomkraftværket flytte mere end seks gange. Fuldstændig evakuering fra 20 km-zonen tog tre dage [123] . Midlertidig husly i boliger er ikke en langsigtet beskyttelsesforanstaltning, men instruksen om at beskytte beboere inden for 30-kilometer-zonen forblev gældende indtil 25. marts, og beboerne fik ikke forklaret, hvordan de skulle opføre sig i en sådan situation. Dette førte til en alvorlig krænkelse af befolkningens levevilkår. Så i byen Iwaki var alle butikker lukket, og først den 21. marts organiserede regeringen levering af mad og medicin til byen [124] .
På tidspunktet for ulykken var omkring 2.220 patienter i behandling på sundhedsfaciliteter inden for en 20 kilometers zone fra atomkraftværket. På grund af det faktum, at en alvorlig ulykke på et atomkraftværk blev anset for usandsynlig, udarbejdede kun ét hospital en indsatsplan i tilfælde af en stråleulykke. Lægepersonalet var ikke parat til at evakuere et stort antal patienter, hvoraf nogle krævede konstant pleje og ikke kunne bevæge sig selvstændigt. Så den 14. marts, under evakueringen af Futaba psykiatriske klinik, var det nødvendigt at transportere mennesker over en afstand på omkring 230 kilometer. Tre mennesker døde undervejs og 11 flere døde dagen efter af manglende lægehjælp. På grund af den dårlige tilrettelæggelse af evakueringen døde fire patienter i selve klinikken, og en forsvandt. I alt 51 dødsfald relateret til hospitalsevakuering blev rapporteret i april 2011 [125] .
I løbet af den løbende strålingsovervågning blev forurenede områder uden for den 20 kilometer lange udelukkelseszone identificeret. Disse områder strakte sig i nordvestlig retning langs udsætningssporet den 15. marts, som følge af deponering af radioaktive stoffer ved regn på jordens overflade. Den 22. april inkluderede den japanske regering disse områder, hvor de forudsagte doser for befolkningen oversteg 20 mSv om året, var inkluderet i evakueringszonen. Selve evakueringen blev gennemført en måned senere [126] [127] .
I alt modtog mere end 164 tusinde mennesker status som evakuerede [128] [129] , og fra 2020 kunne 39 tusinde af dem stadig ikke vende tilbage til deres hjem [130] . Ifølge skøn fra Fukushima - præfekturets regering og Japans genopbygningsagentur, der er ansvarlige for restaurering af områder, der er ramt af naturkatastrofer og menneskeskabte katastrofer, førte mangel på lægehjælp i årene efter ulykken fysisk og psykisk stress til den for tidlige tid. død af 2304 mennesker [131] , for det meste ældre mennesker [132] .
Den første udslip af radioaktive materialer til atmosfæren fandt sted mellem 12. og 14. marts og var forårsaget af trykaflastning fra indeslutningen og eksplosioner ved enhed 1 og 3. Denne udslip strakte sig mod øst og blev spredt over havet. Den største indvirkning på forureningen af Japans landområde blev udøvet af radioaktive stoffer fra indeslutningen af den anden kraftenhed efter dens tryknedsættelse den 15. marts [133] . Efter ændringen i vinden ændrede udgivelsesretningen sig fra syd til nordvest, og om aftenen den 15. marts førte regnen, der begyndte, til aflejring af radioaktive stoffer på overfladen [134] . Efter den 23. marts faldt emissionerne til atmosfæren betydeligt og havde ringe effekt på forureningen af Japan [134] .
Det meste af frigivelsen bestod af inaktive gasser og flygtige elementer, som blev fuldstændig frigivet fra brændstoffet under dets smeltning. Frigivelsen til miljøet af mere ildfaste komponenter af nukleart brændsel, såsom strontium og plutonium , var ekstremt begrænset. I alt blev op til 32 PBq krypton-85 , op til 12 tusind PBq xenon-131, op til 400 PBq iod-131 og op til 20 PBq cæsium-137 frigivet til atmosfæren [135] . Den specificerede mængde jod og cæsium var cirka 20 % af frigivelsen af de tilsvarende isotoper under Tjernobyl-ulykken [136] [137] . Omkring 80 % [138] af den atmosfæriske udledning blev ført langt ud over kystzonen, hvor radioaktive stoffer gradvist lagde sig på havets overflade og blev opsamlet af transoceaniske strømme [138] .
Det vigtigste udslip af radioaktivt vand i havet skete inden for den første måned fra begyndelsen af ulykken. I alt blev op til 20 PBq jod-131 og op til 6 PBq cæsium-137 droppet, andelen af andre isotoper var meget lavere. Først og fremmest var kystvandene forurenet: Koncentrationen af radioaktive stoffer i vand i en afstand af 30 km fra atomkraftværket viste sig at være 1000 gange mindre end i nærheden af det [139] [140] . I 2013 blev cæsium-137 af Fukushima oprindelse påvist i farvandene på den canadiske kontinentalsokkel i koncentrationer på 0,5 Bq /m³, hvilket er lavere end den globale koncentration af radiocæsium i havet på 1 Bq/m³ [141] .
Som følge af ulykken blev befolkningen i Japan udsat for yderligere eksponering. Den gennemsnitlige effektive dosis af den evakuerede befolkning, afhængig af opholdstiden i udelukkelseszonen, var 6...10 mSv det første år efter ulykken. Beboere i Fukushima-præfekturet modtog doser i gennemsnit under 4 mSv, og eksponeringen af det meste af befolkningen i Japan var sammenlignelig med eksponering fra naturlig baggrund eller meget lavere [142] . De 25.000 arbejdere, der var involveret i afviklingen af ulykken fra begyndelsen til oktober 2012, modtog doser på 12 mSv i gennemsnit. Af dette antal modtog 173 medarbejdere doser på over 100 mSv, og seks TEPCO-medarbejdere oversteg 250 mSv [143] [144] [145] . Overeksponeringen af disse seks ansatte skyldtes hovedsageligt indånding af radioaktivt jod-131 [146] . Samtidig bar fire ansatte støvtætte åndedrætsværn i stedet for åndedrætsværn med aktivt kul på grund af mangel på sidstnævnte i de tidlige dage af ulykken [147] .
Der blev ikke registreret et eneste tilfælde af akut strålesyge under ulykken . I fremtiden vil stigningen i onkologiske sygdomme forårsaget af ulykken ifølge IAEA og WHOs skøn være ekstremt lille, og antallet af strålingsinducerede sygdomme vil være en lille brøkdel af antallet af spontane kræftformer [148] .
Japans ministerium for sundhed, arbejde og velfærd implementerede sammen med TEPCO et medicinsk støtteprogram for nødhjælpsarbejdere. Alle medarbejdere, også dem, der har skiftet job, gennemgår regelmæssige lægeundersøgelser for at opdage erhvervssygdomme. Ministeriet har opstillet et sæt kriterier, hvorefter den resulterende sygdom kan betragtes som en konsekvens af utilsigtet eksponering (selv om det er umuligt pålideligt at skelne strålingsinduceret kræft fra spontan kræft). I dette tilfælde har ofrene ret til at modtage forsikringsudbetalinger. I begyndelsen af 2020 blev tre tilfælde af leukæmi , to tilfælde af skjoldbruskkirtelkræft og et tilfælde af lungekræft officielt bekræftet på denne måde , hvilket førte til en persons død i 2018. Dette dødsfald er det første, der tilskrives ulykken [149] .
Kommissionen for den videnskabelige komité for virkningerne af atomisk stråling (SCEAR) ved FN vurderede også ulykkens indvirkning på flora og fauna. Ifølge kommissionen er det umuligt helt at udelukke ændringer i biomarkører i individuelle biotaer , især i stærkt forurenede områder i de første to måneder af ulykken, men forstyrrelser på populationsskalaen er usandsynlige [150] . I 2011 opdagede en gruppe japanske forskere fysiologiske og genetiske abnormiteter hos flere sommerfugle af arten Zizeeria maha , som tilhører duefamilien , som er mest almindelig i Japan. Nogle individer, der bor i Fukushima-præfekturet, har lidt skade i form af et fald i vingernes område og deformation af øjnene [151] . Ifølge UNSCEAR er det umuligt entydigt at bedømme disse fænomeners forhold til konsekvenserne af ulykken [152] .
For at afsløre omstændighederne og årsagerne til katastrofen er der udgivet mange værker. I selve Japan blev fire storstilede undersøgelser [153] udført uafhængigt af hinanden , hvis resultater blev præsenteret i 2012. Det er rapporter fra ejeren af atomkraftværket, Tokyo Electric Power Company (TEPCO), en kabinetskommission, en parlamentarisk kommission og den såkaldte uafhængige kommission [154] . Sidstnævnte blev skabt på initiativ af Funabashi Yoichi, chefredaktør for avisen Asahi Shimbun ; Kommissionen blev ledet af Koichi Kitazawa, tidligere leder af Japan Science and Technology Agency [155] . Senere, i 2015, blev der offentliggjort en rapport fra IAEA's generaldirektør om ulykken. Rapporten er udarbejdet med inddragelse af internationale eksperter [156] .
Selvom et ødelæggende jordskælv og tsunami blev nævnt som den umiddelbare årsag til ulykken, førte mangler i beredskabsforanstaltninger ifølge regeringskommissionen imidlertid til, at stationen var fuldstændig uforberedt på påvirkningen af elementerne og bestemte omfanget af katastrofen. [157] .
Indledningsvis hævdede TEPCO, at muligheden for en tsunami af denne størrelsesorden lå uden for de rimelige antagelser [158] . Den endelige rapport anerkendte imidlertid, at "vurderingen af tsunamien endte med at være utilfredsstillende, og årsagen til ulykken er utilstrækkelig forberedelse til virkningen af tsunamien" [159] .
Den parlamentariske kommission kaldte eksplicit katastrofen "menneskeskabt" i den forstand, at selvom sikkerhedsmanglerne ved atomkraftværker, især med hensyn til naturkatastrofer, blev identificeret allerede før 2011, gjorde hverken TEPCO, tilsynsmyndighederne eller det relevante ministerium det. alt for at eliminere dem [160] . Lederen af kommissionen, Kiyoshi Kurokawa, skrev i sit forord til den engelsksprogede version af rapporten: "Det må erkendes, og det er især smertefuldt, at denne katastrofe er "lavet i Japan". Dens dybeste årsager kommer fra den japanske kultur selv: vores refleksive lydighed, vores uvilje til at stille spørgsmålstegn ved lederskab, vores tilslutning til at "følge et givet program", vores gruppeisme og vores isolation .
IC henledte opmærksomheden på "sikkerhedsmyten", der dominerede hele atomindustrien i Japan. I selve industrien, i tilsynsmyndighederne og i hovedet på de lokale myndigheder var tanken om, at atomkraftværker kunne udgøre en alvorlig fare, ikke tilladt. Dette førte til, at alvorlige ulykker på stationerne ikke blev anset for at være sandsynlige, og der blev ikke gjort forberedelser til dem [162] .
Fukushima Daiichi var et af de første atomkraftværker bygget i Japan, på et tidspunkt hvor seismologien stadig var på et tidligt stadium af dens udvikling [163] . Vurderingen af sandsynligheden for større naturkatastrofer , som stationen var forpligtet til at modstå, blev foretaget på grundlag af historiske beviser for jordskælv og tsunamier, der fandt sted over en periode på omkring fire hundrede år [164] . Ifølge de indsamlede data var Fukushima-præfekturet en af de mindst seismisk aktive regioner i Japan [165] . Bestemmelsen af mulige belastninger på atomkraftværkers strukturer og udstyr var baseret på jordskælv med en størrelsesorden på omkring syv [166] , og den maksimale højde af en mulig tsunami blev antaget at være 3,1 meter [167] .
Den oprindelige højde af kysten, der blev valgt til opførelsen af atomkraftværket, var 30-35 meter over havets overflade. Baseret på ønsket om at reducere seismiske belastninger på udstyr blev niveauet af stationens industriområde sænket til et mærke på 10 meter, mens en del af kystpumpeudstyret viste sig kun at være 4 meter over vandspejlet [167] . Det gjorde det også muligt at spare på driften af kernekraftværkets kølesystemer, der optog havvand, selvom der var behov for en betydelig jordprøvetagning under opførelsen [168] .
Den beskrevne tilgang til risikovurdering var typisk for perioden i 60'erne og 70'erne af det XX århundrede. Men selv da anbefalede IAEA's internationale standarder at skabe en sikkerhedsmargin ved at øge omfanget af jordskælvet eller ved at placere dets påståede epicenter tættere på anlægget. Der blev ikke foretaget sådanne antagelser i Fukushima Daiichi-designet, og vurderingen af seismiske påvirkninger og tilhørende tsunamier var udelukkende baseret på historiske data [169] [170] . Tilfælde af alvorlige jordskælv af størrelsesorden 9 i regioner med en lignende tektonisk struktur ( Chile og Alaska jordskælv ) blev heller ikke taget i betragtning [171] [172] . Siden 1990'erne er der i international praksis, når man vurderer sandsynligheden for jordskælv, også taget hensyn til regionens geotektoniske karakteristika, der viser potentialet for seismisk aktivitet. Samtidig fandt man ud af, at store jordskælv i gennemsnit kan forekomme en gang hvert 10.000 år, og historisk dokumentation for kortere perioder er ikke altid tilstrækkelig til at vurdere risikoen [169] [173] .
Der var ingen krav i den nukleare lovgivning i Japan, der forpligtede ejere af kernekraftværker til at udføre periodisk sikkerhedsrevurdering og passende modernisering af anlæg under hensyntagen til resultaterne af nye undersøgelser, og indtil begyndelsen af 2000'erne var der ingen revurdering af risiciene forbundet med jordskælv. og tsunamier [5] . Efter det store Hanshin-Awaji-jordskælv i 1995 steg offentlighedens bekymring over ingeniørkonstruktioners parathed til jordskælv betydeligt [174] . Dette tvang blandt andet det japanske reguleringsagentur, omend med en betydelig forsinkelse, til at opdatere sine vejledningsdokumenter vedrørende vurderingen af atomkraftværkers seismiske modstand. Efter udgivelsen af opdaterede standarder i 2006 krævede Agenturet for Nuklear og Industriel Sikkerhed, at driftsorganisationerne bekræftede, at kernekraftværker opfylder nye krav [175] . Ved revurdering af risici blev både de seneste data om tidligere jordskælv og data om potentielt seismogene tektoniske strukturer brugt [176] . De designmæssige belastninger fra jordskælv på anlægsudstyret blev væsentligt øget, men i nogle tilfælde viste de sig også at være lavere end dem, atomkraftværket oplevede i 2011 [177] .
Fra det tidspunkt, hvor værket blev bygget og frem til 2002, blev der ikke foretaget nogen revurderinger relateret til tsunamifaren for Fukushima Daiichi-atomkraftværket. Det japanske reguleringsagentur har aldrig fremsat et lovkrav om at revidere tsunamifaren [178] , selvom det er blevet erkendt, at muligheden for oversvømmelse ikke helt kan udelukkes [179] . TEPCOs aktivitet i denne retning blev i vid udstrækning udløst af fremkomsten af standarder inden for numeriske metoder til beregning af højden af tsunamibølger, foreslået af Japan Society of Civil Engineers [180] . I 2002-2009 udførte TEPCO en række beregninger, der opnåede værdien af den maksimale højde af tsunamibølger i området af Fukushima Daiichi atomkraftværket svarende til 6,1 m [181] . Den største ulempe ved teknikken var det begrænsede udvalg af jordskælvsepicentre - tsunamikilder, hvis liste var baseret på historiske data, som et resultat af hvilke kilder med en størrelsesorden højere end otte i zonen af Japan-graven overfor Fukushima-kysten blev ikke overvejet [182] .
I 2000'erne modtog TEPCO information, der såede tvivl om rigtigheden af de accepterede tsunamihøjdeestimater. I juli 2002 foreslog den centrale myndighed til fremme af seismologisk forskning (HERP) muligheden for et større jordskælv hvor som helst langs Japan-graven [183] . Senere, i 2009, viste en ny undersøgelse af Jogan Sanriku jordskælvet i 869, at den resulterende tsunami kunne have påvirket Fukushima Daiichi atomkraftværksområdet [184] . TEPCO brugte disse kilder i forsøgsberegninger, der viste muligheden for tsunamibølger 8 meter høje [185] fra en kilde svarende til Jogan-Sanriku jordskælvet og mere end 15 meter fra en kilde foreslået af HERP [186]
Virksomheden var meget skeptisk over for resultaterne, da de ikke blev opnået i henhold til almindeligt accepteret metodologi [187] , så risikoen for katastrofale naturkatastrofer, der væsentligt oversteg designantagelserne, blev ikke overvejet seriøst af TEPCOs ledelse [188] . Efterfølgende forklarede TEPCOs vicepræsident Sakae Muto virksomhedens holdning som følger: "Jeg mente, at implementeringen af foranstaltninger til beskyttelse mod naturkatastrofer ikke kræver hastværk, da sådanne katastrofer forekommer sjældnere end én gang hvert hundrede år. Driften af reaktoren varer mindre” [184] . Som et resultat henvendte TEPCO sig til Japan Society of Civil Engineers for yderligere analyse, og i 2011 var dette arbejde stadig i gang. Der er ikke truffet mellemliggende foranstaltninger for at beskytte atomkraftværker mod sådanne ekstreme påvirkninger [189] . Jordskælvet i det store østlige Japan overgik selv de maksimale skøn. Længden af den fejl , der forårsagede jordskælvet, var så stor, at den fremkaldte flere tsunamibølger på én gang, som, efter at have nået atomkraftværket, styrkede hinanden. En sådan situation var aldrig blevet analyseret forud for begivenhederne i 2011 [190] .
Ikke alle ejere af atomkraftværker i Japan så på tsunamifaren på samme måde, som TEPCO gjorde. I 2007 modtog Japan Atomic Power Company (JAPC), som driver Tokai Nuclear Power Plant , et kort over en mulig tsunami-oversvømmelse udstedt af Ibaraki Prefecture . Ifølge kortet kunne højden af tsunamibølgerne i atomkraftværkszonen være 5,72 meter, mens højden af atomkraftværkets beskyttende strukturer var 4,91 meter. JAPC-ledelsen satte ikke spørgsmålstegn ved dataene fra præfekturet, i stedet blev der opført en ny 6,11 meter høj beskyttelsesdæmning foran stationen. Under jordskælvet i 2011 var den faktiske bølgehøjde 5,4 meter [191] .
Sandsynligheden for tab af ekstern strømforsyning blev taget i betragtning i designet af stationen, som i dette tilfælde havde 13 dieselgeneratorer med en brændstofreserve til to dages drift [192] og sæt DC-batterier. Disse systemer blev med succes sat i drift efter jordskælvet, som ikke så ud til at have haft en væsentlig indflydelse på deres funktioner. Placeringen af det meste af udstyret i kælderen førte dog til, at efter oversvømmelsen af stedet af tsunamibølgen, var backup-strømforsyningen til stationen næsten helt tabt. Kun enhed 6 beholdt AC- og DC-kilder, mens enhed 3 og 5 kun havde batteristrøm tilgængelig [193] . På grund af ødelæggelserne fra jordskælvet og tsunamien blev den eksterne strømforsyning genoprettet kun 9 dage efter ulykkens start [109] .
Japans lovgivning om nuklear sikkerhed krævede i princippet ikke, at driftsorganisationen skulle overveje tilfælde af lange, timer lange strømafbrydelser. I 1991-1993, efter offentliggørelsen i USA af "Report on the assessment of accidents with loss of power supply at nuclear power plants" [194] , indledte Nuclear Safety Commission of Japan en behandling af et lignende spørgsmål m.h.t. underordnede atomkraftværker. Diskussionen foregik bag lukkede døre og med inddragelse af NPP-operatører som konsulenter. Som et resultat blev det konkluderet, at på trods af de meget alvorlige konsekvenser af et blackout i mange timer, er selve sandsynligheden for, at en sådan blackout varer længere end 30 minutter [192] ekstremt lav på grund af den høje pålidelighed af Japans elektriske netværk og standby-udstyr af atomkraftværker. Der er ikke foretaget ændringer i de styrende dokumenter. Efterfølgende undskyldte lederen af Nuklear Sikkerhedskommissionen, Haruki Madarame, på et møde i den parlamentariske kommission, der undersøger ulykken, for en sådan organisering af nuklear regulatorens arbejde [195] .
TEPCO var selv klar over det eksterne strømforsyningssystems sårbarhed over for påvirkningen af jordskælv, men havde ikke travlt med at træffe passende foranstaltninger. I 2020 planlagde virksomheden at opgradere Shin-Fukushima-transformatorstationen og kraftledninger fra den til Fukushima-1-kernekraftværket i overensstemmelse med seismiske modstandskrav, samt øge brændstofreserven for dieselgeneratorer for at sikre deres autonome drift i mere end syv dage. På tidspunktet for ulykken var disse foranstaltninger ikke blevet implementeret [196] .
Der blev således ikke på nogen måde taget hensyn til anlæggets fuldstændige strømafbrydelse (herunder svigt af backup-kilder), som i væsentlig grad påvirkede udviklingen af hændelser under ulykken, ved vurderingen af dets sikkerhed, hvilket dog iflg. IAEA, er typisk for de fleste nukleare kraftværker i drift [197] .
De direkte omkostninger ved at eliminere følgerne af ulykken omfatter omkostningerne til nedtagning af atomkraftværket og dekontaminering af forurenede områder samt erstatningsudbetalinger til befolkningen og kommercielle virksomheder. I 2013 blev disse omkostninger anslået til 11 billioner yen, senere, i 2016, blev prognosen øget til 22 billioner yen [198] [199] [200] . I 2019 præsenterede den Tokyo-baserede tænketank Japan Economic Research Center sit skøn over de forventede omkostninger til oprydningen af ulykken, hvor totalerne viste sig at være væsentligt højere end de officielle. Agenturet anslår, at omkostningerne ved alt arbejde vil være fra 35 til 81 billioner yen, afhængigt af den valgte metode til bortskaffelse af de akkumulerede mængder radioaktivt vand. Omkostningerne ved erstatningsudbetalinger til ofre blev anslået til 10 billioner yen mod 8 billioner godkendt af ministeriet for økonomi, handel og industri [201] [202] . Faktisk var der i begyndelsen af 2020 blevet udbetalt mere end 9 billioner yen i kompensation til befolkningen og kommercielle virksomheder, der var berørt af evakueringen og jorderhvervelsen [203] . Ifølge statistikker modtog en familie på fire i gennemsnit omkring 90 millioner yen, heraf 49,1 millioner til fast ejendom, 10,9 millioner for tabt indkomst og 30 millioner yen i moralsk skade. Disse penge beskattes ikke [204] .
Disse omkostninger oversteg langt TEPCO's evne og satte virksomheden i risiko for konkurs. I 2011 blev der oprettet en særlig fond, hvis budget er baseret på statsmidler (skatteindtægter), for økonomisk at støtte TEPCO og dermed dets evne til at betale erstatning til ofrene. Det er forudset, at TEPCO og andre NPP-ejere i sidste ende vil refundere staten for disse omkostninger gennem regelmæssige betalinger, hvilket dog vil føre til en vis stigning i omkostningerne til elektricitet for forbrugerne. Efter oprettelsen af fonden oversteg statens deltagelse i forvaltningen og finansieringen af TEPCO 50%, hvilket betød dens nationalisering . For at minimere omkostningerne har virksomheden gennemgået omstruktureringer , afskedigelser og nedskæringer i lønninger og ledelsesbonusser [205] [206] [207] [208] .
Efter maj 2011 blev alle atomkraftværker i Japan lukket ned, hvilket førte til mangel på elektricitet og tvang regeringen til at træffe skrappe foranstaltninger for at redde den, hvilket reducerede forbruget i sommeren 2011 med et gennemsnit på 15 % sammenlignet med 2010 [ 209] . Indtil 2011 var atomkraftens andel af Japans energibalance 30 %. Efter ulykken foreslog Japans Demokratiske Parti en strategi for fuldstændig at udfase atomkraft inden 2040. Ministeriet for økonomi, handel og industri vurderer , at udskiftning af atomkraft med termisk kraft vil øge omkostningerne ved at producere elektricitet med 38 milliarder dollars om året. Efter det liberale demokratiske partis sejr ved valget i slutningen af 2012 tog regeringen en kurs mod en gradvis genstart af nedlukningen af atomkraftværker og fastholdelse af andelen af atomenergi på niveauet 20 % [209] .
Genstart af atomkraftværker blev først mulig efter revurdering af deres sikkerhed, især i forhold til ydre påvirkninger, under de såkaldte "stresstests". Derudover var det nødvendigt at indhente samtykke fra lokale myndigheder for at genoptage driften af stationerne. Genstartsomkostningerne var betydelige, lige fra $700 millioner til en milliard dollars pr. Ifølge Japan Atomic Forum JAIF oversteg de samlede omkostninger ved disse værker i 2017 $17 milliarder. I 2021 er kun 10 af de 54 kraftenheder, der er i drift indtil 2011, blevet genstartet. Alle er udstyret med PWR-reaktorer . Genstarten af kogendevandsreaktorerne krævede en større mængde modernisering i forbindelse med installationen af indeslutningssystemer til spildevandsbehandling. Generelt er processen med at genoptage driften af atomkraftværker langsommere end forventet, især på grund af fremkomsten af stadig nye krav fra tilsynsmyndighederne [209] .
På grund af udskiftningen af atomkraftværker med termiske kraftværker steg Japans afhængighed af fossile brændstoffer fra 81 % i 2010 til 89 % i 2016, hvilket kan sammenlignes med perioden før oliekrisen i 1973 , hvor andelen af fossile brændstoffer i landets energibalance var 94 % [210] . For at diversificere elkraftindustrien i 2012 indførte Japan stimulerende feed-in-tariffer , som accelererede udviklingen af vedvarende energi . Den største vækst kom fra solcelleanlæg , deres samlede kapacitet steg fra 370 MW i 2010 til 53,8 GW i 2019. I strukturen for elproduktion var andelen af solcelleanlæg 7,4%, og andelen af alle vedvarende kilder var 18,5% [211] .
Efter ulykken indførte 53 lande og EU et forbud mod import af landbrugsprodukter og fødevarer fra Japan. I 2020 var restriktioner i de fleste lande fuldstændig ophævet, men i nogle forblev de både i form af et forbud mod levering af varer fra visse præfekturer og i form af et krav om at ledsage varerne med et kontrolcertifikat for indholdet af radionuklider [212] [213] . I selve Japan er efterspørgslen efter produkter fra det nordlige Honshu trods streng kontrol faldet betydeligt på grund af forbrugernes bekymringer. Gennem årene blev strålingsulykkesfaktoren gradvist "glemt" ved valg af fødevarer, men i 2017 forblev priserne på produkter fra Fukushima under markedspriserne [214] . Efter at være faldet til 2,4 tons i 2012, og indtil 2017, forblev Fukushimas landbrugseksport under 2010-niveauet [215] [216] [217] . Fiskeriindustrien led mest under ulykken på atomkraftværket. Selv i 2016, 5 år efter ulykken, var værdien af fangsten i Fukushima 461 millioner yen, sammenlignet med de 11 milliarder før ulykken [208] [218] .
Som et resultat af foranstaltninger til at beskytte befolkningen mod konsekvenserne af en strålingsulykke, blev der i 2011 etableret en evakueringszone omkring Fukushima Daiichi atomkraftværket, hvor den forventede eksponering af befolkningen kunne overstige 20 mSv om året. Denne zone omfattede territorier inden for en radius af 20 km fra stationen, såvel som landområder, der faldt ind i området af den "nordvestlige" udstødningssti [219] . Det samlede areal af evakueringszonen, som berørte elleve kommuner, var omkring 1150 km² [220] . Efterfølgende, afhængigt af niveauet af forurening, blev disse territorier opdelt i tre zoner. De første er de såkaldte ”svært-til-returnerbare områder”, hvor den forventede stråledosis ikke vil falde under 20 mSv/år om fem år eller allerede overstige 50 mSv/år. Det andet er områder med beboelsesforbud, hvor den forudsagte dosis er højere end 20 mSv om året, men hvor der systematisk vil blive udført restaureringsarbejde. Endelig består den tredje zone af områder, hvor der vil blive gjort klar til tilbagevenden af beboere, og hvor den forventede stråledosis pr. december 2011 er under grænsen på 20 mSv/år [221] . Ifølge den japanske regerings beslutninger er annullering af evakueringsordrer mulig under en række betingelser. For det første skal den årlige effektive stråledosis modtaget af befolkningen reduceres til under 20 mSv. For det andet skal den nødvendige infrastruktur for permanent ophold genoprettes. Og for det tredje bør præfekturets administration, kommuner og beboere høres i overensstemmelse hermed [221] .
Starten af dekontamineringsarbejdet blev indledt i december 2011 af indsatsen fra selvforsvarsstyrkerne og Japans miljøministerium. Hovedopgaven i den første fase var saneringen af de kommunale forvaltningers kontorer og forsamlingshuse, som skulle blive grundlag for yderligere udsendelse af arbejde [222] . Så allerede fra midten af 2012 begyndte storstilet sanering af territorier i de berørte kommuner. Overflader på bygninger og veje blev renset for forurening ved traditionelle metoder: trykvand og rengøring. Dekontaminering af jorden bestod i fjernelse af dets øverste lag og efterfølgende opfyldning med "ren" jord. Samtidig akkumuleredes betydelige mængder radioaktiv jord. Til dets opbevaring blev der oprettet mange midlertidige lagerpladser i hver kommune. Efter afslutning af arbejdet på et hvilket som helst sted, blev affaldet, der var akkumuleret på det midlertidige sted, transporteret til et midlertidigt lageranlæg, hvortil et område på 1600 hektar blev tildelt omkring Fukushima Daiichi atomkraftværksstedet. Den endelige bortskaffelse af det akkumulerede affald er planlagt uden for Fukushima-præfekturets territorium 30 år efter oprettelsen af det midlertidige lager [223] [224] .
Den første kommune, hvor dekontamineringen af territoriet blev afsluttet, var byen Tamura den 29. juni 2013 [225] , og i marts 2017 var arbejdet afsluttet i alle 11 kommuner [226] . Som følge heraf faldt dosishastigheden i forhold til 2011 med i gennemsnit 65 %, det vil sige, at den viste sig at være mindre, end hvis den kun var faldet på grund af naturligt henfald. Efter afslutning af arbejderne og evaluering af deres resultater blev evakueringsordrer annulleret i de respektive kommuner [227] . I marts 2020 var territoriet for det lukkede "område, hvortil det ville være vanskeligt at vende tilbage" 337 km² [228] . I 2017 blev der vedtaget en femårsplan for at etablere 28 km² særlige genopbygnings- og revitaliseringszoner i de resterende lukkede områder for at skabe betingelser for aflysning af evakueringer og tilbagevenden af beboere [227] [229] . I 2020 var kun 0,54 km² af sådanne territorier fritaget for restriktioner [230] .
Områder langt uden for evakueringszonen blev også udsat for radioaktiv forurening, dog meget mindre. På den ene eller anden måde blev områderne i otte præfekturer med et areal på 24.000 km2 påvirket [231] . Dekontamineringen af disse territorier blev afsluttet i marts 2018 [226] .
Før man fortsatte med demonteringen af nødatomkraftværket, var det nødvendigt at bestemme tilstanden af dets strukturer, fjerne brændstofsamlinger og smeltet brændstof fra kraftenhederne, dekontaminere og behandle radioaktivt affald. Den 21. december 2011 udgav TEPCO sammen med ministeriet for naturressourcer og de regulerende myndigheder i Japan en køreplan for mellem- og langsigtede aktiviteter for den endelige eliminering af atomkraftværker. Varigheden for gennemførelsen af disse foranstaltninger anslås til 30-40 år [232] . Programmet opdeler arbejdet i tre faser [233] [234] :
I lang tid, mens det ødelagte brændstof i reaktorbygningerne af kraftenheder frigiver restvarme, er det nødvendigt at sikre dets afkøling. På et tidligt tidspunkt i udviklingen af ulykken blev der brugt havvand til dette, pumpet ind i reaktorerne af brandbiler. Siden maj 2011 er der installeret elektriske pumper på atomkraftværker, der leverer ferskvand gennem reaktorens suppleringssystem [235] . Siden juni 2011 har kølevand cirkuleret langs et ret langt kredsløb, som omfatter reaktoren, indeslutningen, reaktorens kældre og turbinebygninger. Vandet, der tages fra turbinerummet, passerer, inden det returneres til reaktorerne, gennem radionuklidrensningssystemerne og afsaltningsanlægget [236] .
Håndtering af forurenet vand er et betydeligt problem på atomkraftværkets område. Omkring 400 m³ vand cirkulerer gennem kølekredsløbene på enhederne 1-3 om dagen. Men sammenlignelige mængder grundvand tilsættes dem dagligt, der kommer ind i bygningers kældre, og dette vand bliver også radioaktivt. Som følge heraf genereres der store mængder affald, som kræver betydelige lagerarealer på stationen [237] . Forud for ulykken blev indgående grundvand løbende pumpet ud af særlige drænboringer. Efter ulykken holdt systemet op med at fungere, og omkring 400 m³ vand om dagen kom ind i bygningernes kældre, den samme mængde vand passerede under bygningerne og endte til sidst i havet. For at reducere mængden af indkommende vand og forhindre udsivning af forurenet vand til havet, er flere foranstaltninger blevet implementeret [238] :
Som følge af indsatsen er tilstrømningen af forurenet vand fra alle kilder på stationen faldet fra 470 m³ om dagen i 2014 til 140 m³ om dagen i 2020 [244] [245] .
Dekontamineringssystemer er nødvendige for at håndtere de konstant genererede mængder af forurenet vand. I juni 2011 blev de første to installationer til vandrensning fra olie, cæsium og forurening produceret af Areva ( Frankrig ) og Kurion ( USA ) samt et afsaltningsanlæg med omvendt osmose sat i drift . På grund af det faktum, at der under driften af Areva-enheden blev akkumuleret relativt højt niveau slam , hvilket skabte yderligere strålingsdoser for driftspersonalet, blev det stoppet og overført til reserven i september samme år. Den 19. august 2011 begyndte et andet SARRY (Simplified Active Water Retrieve and Recovery System) radiocesiumrensningsanlæg at fungere parallelt med Kurion, og et destillationsafsaltningsanlæg blev forbundet parallelt med omvendt osmosefiltrene. I 2014 nåede ALPS (Advanced Liquid Processing System) systemet fuld kapacitet, hvilket gjorde det muligt at opnå dybderensning fra en lang række radionuklider, som ikke blev fjernet af tidligere installationer. Ikke desto mindre er ingen af installationerne i stand til at rense vand fra tritium . Rensesystemer skaber også radioaktivt affald i form af papirmasse og brugte filtermaterialer, som skal opbevares i specielle beholdere [246] . Ved udgangen af 2020 var 438 m³ slam og 9311 m³ koncentreret flydende radioaktivt affald opnået efter behandling af behandlet vand opbevaret på stationen, og det samlede antal beholdere med brugte filtreringsmaterialer nåede op på 5312 [244] .
Alt vand, der er passeret gennem rensningssystemerne, opbevares i øjeblikket på atomkraftværkets territorium. I 2020 udgjorde dens volumen mere end 1.240.000 m³ [247] . Heraf blev 1.216.000 m³ renset på ALPS-anlægget for alle radionuklider undtagen tritium [248] . Det forventes, at de eksisterende reserver af plads på atomkraftværkets territorium til lagring af vand i en mængde på 1.370.000 m³ vil være opbrugt i sommeren 2022 [249] . Opbevaring af sådanne mængder inden for stationsområdet kan ifølge IAEA kun betragtes som en tvungen foranstaltning [250] . Flere muligheder for yderligere bortskaffelse er blevet foreslået [251] [252] :
I januar 2020, efter flere års overvejelse af dette spørgsmål, anbefalede et særligt udvalg under Økonomi-, Handels- og Industriministeriet kontrolleret udledning til havet som den mest realistiske mulighed for bortskaffelse af tritiumvand (denne metode bruges regelmæssigt i normal drift af atomkraftværker [249] ). Varigheden af en sådan udledning kan være fra 7 til 29 år, afhængig af de valgte grænser for den årlige udledning af radioaktive stoffer i havet [253] [254] [255] . Den 13. april 2021 annoncerede den japanske regering beslutningen om at begynde at udlede tritiumholdigt vand i havet fra 2023 til en mængde på 22 TBq/år med en samlet varighed på omkring 30 år. Det er planen, at det rensede vand skal fortyndes til en tritiumkoncentration på 1500 Bq/l inden det udledes, hvilket er syv gange mindre end den tilladte koncentration fastsat af WHO for drikkevand. Det bemærkes, at omkostningerne ved tab af omdømme for landbrugs- og fiskeindustrien i Fukushima vil blive afholdt af TEPCO [256] [257] . Samtidig reagerede Kina og Sydkorea ekstremt negativt på den japanske regerings planer om at dumpe radioaktivt vand i havet [258] .
Under driften af rensesystemerne og tankstyringen har der været flere hændelser forbundet med utætheder af forurenet vand. Den største af disse fandt sted i august 2013, hvor 300 m³ vand forurenet med cæsium- og strontiumisotoper lækkede fra en lagertank gennem en ulukket drænventil [259] [260] .
På tidspunktet for ulykken havde kraftenhederne følgende antal brændstofsamlinger (FA) [261] [262] :
Kraftenhed 1 | Kraftenhed 2 | Kraftenhed 3 | Kraftenhed 4 | Kraftenhed 5 | Kraftenhed 6 | ||
---|---|---|---|---|---|---|---|
i reaktorer | 400 | 548 | 548 | 0 [note 1] | 548 | 764 | |
I bassinerne | bestrålet | 292 | 587 | 514 | 1331 | 946 | 876 |
Frisk | 100 | 28 | 52 | 204 | 48 | 64 |
På enhed 3 var der produceret MOX-brændstof i Frankrig i poolen. Derudover var 6375 brugte brændselselementer placeret i det anlægsomfattende oplag for brugt nukleart brændsel (SNF) [263] [264] .
Overførslen af brændselselementer fra de brugte brændselsbassiner til det anlægsdækkende lager begyndte med kraftenhed nr. 4, som blev afsluttet i december 2014. For at frigøre plads i ISFSF til samlinger fra puljer af andre enheder, blev en del af brændstofsamlingerne transporteret i specielle containere til et tørt lagersted på stationens territorium [265] . Udvindingen af brændstof fra puljen af kraftenhed nr. 3 begyndte den 15. april 2019 og var planlagt til at være afsluttet i 2020, men faktisk blev alle brændstofsamlinger først losset i marts 2021 [266] . Oprensning af brugt brændselspuljer i blok nr. 1 og nr. 2 er planlagt i perioden 2024 til 2028 [267] . For at sikre sikkerheden ved arbejdet på bassinerne i blokke nr. 3 og nr. 4 blev murbrokker ryddet, og der blev rejst specielle telte, under hvilke losning udføres. Ved enhed nr. 1 er det i stedet for et lille telt over brugtbrændselspuljen planlagt at installere en baldakin over hele kraftaggregatet. Bygningsstrukturerne i reaktorbygningen i blok nr. 2 blev ikke beskadiget væsentligt af eksplosionerne, og for adgang til den centrale hal blev det besluttet at lave en åbning fra dens sydside [268] .
I 2015-2017 blev kraftenhed nr. 1-3 undersøgt ved hjælp af myonspredningsradiografi. Metoden, der først blev brugt til at studere de egyptiske pyramider , er baseret på registrering af fluxen af kosmiske myoner før og efter de passerer gennem det undersøgte objekt. Da uran spreder myoner tre gange stærkere end jern, kan de opnåede data bruges til at bestemme placeringen af brændstofholdige materialer i strukturerne af kraftenheder [269] . Som et resultat af undersøgelsen viste det sig, at der praktisk talt ikke var brændselsmaterialer i reaktorerne i enhed nr. 1 og nr. 3, mens en betydelig mængde størknet brændselssmelte forblev i reaktortrykbeholderen på kraftenhed nr. 2 . Tilstedeværelsen af nukleare brændselsrester i underreaktorrummene i alle tre enheder blev visuelt bekræftet under inspektion af fjernstyrede robotter [268] .
Arbejdet med udvindingen af den brændstofholdige smelte og fragmenter af brændselselementer fra de ødelagte reaktorbeholdere og underreaktorrum var planlagt til at begynde fra kraftenhed nr. 2 i 2021 [267] , men på grund af restriktioner forårsaget af COVID- 19 pandemi , blev startdatoen for arbejdet udskudt til udgangen af 2022 [270] .
Kommentarer
Kilder
![]() | |
---|---|
I bibliografiske kataloger |
Strålingsulykker | |
---|---|
INES 7 | |
INES 6 |
|
INES 5 |
|
INES 4 |
|
Andet |
|